從邊緣注入“芯”動(dòng)力，國產(chǎn)GPGPU需要腳踏實(shí)地

集微網(wǎng)消息，隨著 5G、人工智能、IoT 等技術(shù)的發(fā)展，萬物互聯(lián)時(shí)代撲面而來，算力需求將越來越大。根據(jù)華為發(fā)布的《智能世界2030》報(bào)告預(yù)測，到2030年，人類將進(jìn)入YB數(shù)據(jù)時(shí)代，通用算力將增長10倍、人工智能算力將增長500倍。未來計(jì)算將面臨物理極限的挑戰(zhàn)，而GPGPU有望成為這一問題答案。

這和芯動(dòng)力聯(lián)合創(chuàng)始人李原的觀點(diǎn)不謀而合?！癈PU+GPU”可能會(huì)是未來很多場景的的解決方案，這一架構(gòu)既包含CPU在通用編程方面的優(yōu)勢，又結(jié)合GPU高效率的特點(diǎn)，將是未來計(jì)算的發(fā)展方向”，李原在接受集微網(wǎng)采訪時(shí)如是說。

算力經(jīng)濟(jì)時(shí)代，歸國開啟“芯”旅程

實(shí)際上，從2008年在美國加州創(chuàng)立IPG Communications，承接通訊基站大型芯片設(shè)計(jì)項(xiàng)目，到后來將公司出售給Intel，李原和其團(tuán)隊(duì)一直在為未來尋找新的發(fā)展方向。

李原回憶稱，“我們已經(jīng)看到專用芯片（ASIC）正走向極限。ASIC專用性很強(qiáng)，且效率非常高，但開發(fā)周期較長，使其在變化莫測的市場和客戶需求下疲于奔命?！绷硗猱?dāng)時(shí)正值A(chǔ)I計(jì)算行業(yè)百花齊放，CPU、GPU 、FPGA以及專用TPU等技術(shù)路線都浮出水面。

經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，英偉達(dá)采用GPU作AI計(jì)算的效率只有0.5%，這意味著整個(gè)芯片面積上僅有0.5%的晶體管用于計(jì)算。因此在李原看來，英偉達(dá)雖是并行計(jì)算領(lǐng)域真正的開拓者，但顯然GPGPU領(lǐng)域前景十分廣闊。

是否能夠用軟件做到和專用芯片同等的效率？李原團(tuán)隊(duì)就此確認(rèn)了新方向：做既通用性能又高的產(chǎn)品。隨之而來的，便是可重構(gòu)GPGPU芯片架構(gòu)“RPP”的誕生，以及歸國創(chuàng)立珠海市芯動(dòng)力科技有限公司。

如果說GPU天生為數(shù)據(jù)的批量處理而生，那么可重構(gòu)架構(gòu)就是助其實(shí)現(xiàn)靈活高效特性的關(guān)鍵所在。據(jù)了解，芯動(dòng)力即將推出的R8 芯片基于可重構(gòu)架構(gòu)，除了具備專用芯片所沒有通用編程性，面積效率比可達(dá)到英偉達(dá)同類產(chǎn)品的7~10倍，能效比也超過3倍。

盡管如此，李原直言，架構(gòu)并非為效率而生，而是為用戶、軟件產(chǎn)生的，“Intel深諳這一點(diǎn)，生存要仰賴客戶，用戶的生態(tài)環(huán)境要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)先于自己的生態(tài)環(huán)境”。

由于懂得這一點(diǎn)，芯動(dòng)力在可重構(gòu)計(jì)算普及難的問題上采用了被廣泛接受的CUDA語言。公司成立之初，芯動(dòng)力便專門設(shè)計(jì)了適用于CUDA語言的可重構(gòu)架構(gòu)，使得基于“RPP”架構(gòu)的芯片計(jì)算效率逼近ASIC。

采取側(cè)翼滲透戰(zhàn)略，從邊緣切入GPU計(jì)算領(lǐng)域

有了技術(shù)優(yōu)勢，市場選擇又是一個(gè)難題?？v觀全球，英偉達(dá)已經(jīng)憑借其 GPU 產(chǎn)品成為云端訓(xùn)練市場的壟斷者，英特爾、AMD 等巨頭也在積極發(fā)力 AI 芯片市場。李原指出，和行業(yè)大廠相比，初創(chuàng)企業(yè)在規(guī)模、市場、資金投入以及資源方面都存在短板。因而對于一家初創(chuàng)公司而言，先要找到自己的定位，活下來。

在李原看來，公司兼具技術(shù)與專利優(yōu)勢，與其和英偉達(dá)正面交鋒，不如找其薄弱處進(jìn)行刺穿—比如邊緣計(jì)算。

在數(shù)字時(shí)代，全球每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)約有540萬億兆（MB）。海量數(shù)據(jù)從終端傳輸?shù)皆贫?，通常?huì)遇到通訊延時(shí)的問題，若部分?jǐn)?shù)據(jù)先通過邊緣層進(jìn)行本地計(jì)算，則能夠降低成本并提高效率。李原向集微網(wǎng)透露，芯動(dòng)力將先著手布局工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，同時(shí)也嘗試進(jìn)入視頻處理領(lǐng)域。第一款應(yīng)用于邊緣服務(wù)器的芯片R8已經(jīng)流片，采用三星14nm工藝，算力達(dá)到32 TOPS，功耗小于14W。

他補(bǔ)充說，“我們會(huì)在并行計(jì)算領(lǐng)域繼續(xù)向前開拓?！迸e例來說， GPU吞吐量大、延遲大的計(jì)算特點(diǎn)使其做實(shí)時(shí)信號處理會(huì)受到限制，但可重構(gòu)架構(gòu)具備實(shí)時(shí)性，因此未來通訊基站的上下變頻模塊，GPU具備巨大優(yōu)勢。

李原預(yù)測，未來計(jì)算的發(fā)展方向?qū)⑹荂PU+GPU，“這種組合在工業(yè)領(lǐng)域可拓展的方向相當(dāng)大，很少有能夠替代的分析技術(shù)。這一方案不僅兼具效率與編程性，同時(shí)開發(fā)周期又快。也正因如此，基于對硬件優(yōu)化的解決方案逐漸被淘汰了?！?/p>

而在GPGPU市場發(fā)展進(jìn)入快車道的同時(shí)，中國已經(jīng)成為GPU技術(shù)的最大用戶，需求場景覆蓋短視頻、安防、智能交通、智慧物流等各行業(yè)并行計(jì)算領(lǐng)域。這一趨勢之下，也要求國內(nèi)企業(yè)不斷構(gòu)筑產(chǎn)品與技術(shù)優(yōu)勢。

戒驕戒躁，腳踏實(shí)地做“真”產(chǎn)品

對此，李原強(qiáng)調(diào)稱，“得到客戶的認(rèn)同，企業(yè)才能生存下來?！彼忉屨f，“和其他公司相比，我們更加注重長遠(yuǎn)的東西，更加注重怎樣才能真正取得優(yōu)勢，怎樣才能夠被客戶所認(rèn)可。”這并非是針對融資或者造勢方面的考量，而是一家產(chǎn)品公司總得拿出最真實(shí)的東西來證明自己。

“腳踏實(shí)地”是李原在采訪中多次提及的詞匯，就像這支平均從業(yè)經(jīng)驗(yàn)達(dá)15年的海歸芯片團(tuán)隊(duì)最初選擇珠海，也是基于同樣的原因。李原稱，回國創(chuàng)業(yè)缺少的不是資金也并非人才，而是一份腳踏實(shí)地，“珠海是一個(gè)比較接地氣的城市，這里的半導(dǎo)體公司經(jīng)驗(yàn)積累深厚，產(chǎn)品周期快，產(chǎn)品線覆蓋也比較全面?！?/p>

隨著AI計(jì)算賽道玩家越來越多，企業(yè)生存與發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)愈來愈大。李原認(rèn)為這是國內(nèi)市場的一個(gè)優(yōu)勢：只有在最激烈的競爭中存活下來，才有繼續(xù)發(fā)展的可能。他舉例說，“封裝工藝給我們帶來了一個(gè)非常好的機(jī)會(huì)。芯片采用Chiplet集成封裝的設(shè)計(jì)是一個(gè)非常有潛力的方向”。在技術(shù)趨勢上，Chiplet“小芯片”設(shè)計(jì)被認(rèn)為是延續(xù)摩爾定律的關(guān)鍵技術(shù)。

盡管業(yè)界尚未制定一套統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致Chiplet市場目前僅有少數(shù)參與者。但李原表示，該公司已經(jīng)和封裝合作伙伴展開研發(fā)。李原強(qiáng)調(diào)，技術(shù)的優(yōu)勢總會(huì)逐漸消失。因?yàn)榧夹g(shù)更迭很快，再偉大的技術(shù)都不會(huì)永遠(yuǎn)持續(xù)下去，“我們不停的學(xué)習(xí)，不停透過市場得到反饋，在學(xué)習(xí)中不停創(chuàng)造才是最重要的?！?/p>

這樣一家低調(diào)而踏實(shí)的企業(yè)一直以來也備受投資機(jī)構(gòu)的看好。今年3月，芯動(dòng)力獲得合創(chuàng)資本投資，目前其新一輪融資正在進(jìn)行中。

合創(chuàng)資本副總裁劉華瑞表示，邊緣計(jì)算是AI落地的一個(gè)重要的場景，芯動(dòng)力的RPP架構(gòu)能夠在現(xiàn)有的AI生態(tài)環(huán)境下提升算力，降低成本和功耗，必將在市場上發(fā)揮重要的作用。李原博士及其團(tuán)隊(duì)在大型數(shù)字芯片方面有深厚的經(jīng)驗(yàn)，對產(chǎn)業(yè)鏈非常熟悉，在目前全產(chǎn)業(yè)鏈都資源緊缺的情況下還能夠順利完成MPW的投片，實(shí)屬不易。